基于RFID和二維碼技術(shù)的“鹽池灘羊”可追溯系統(tǒng)

李春樹

摘 要：針對目前羊肉食品安全的需要，建立了“鹽池灘羊”養(yǎng)殖、屠宰、加工、銷售等各個環(huán)節(jié)全過程可追溯系統(tǒng)，對規(guī)范鹽池灘羊的科學化養(yǎng)殖，品牌知名度具有良好的推動作用。

關(guān)鍵詞：RFID；二維碼；鹽池灘羊：食品溯源

中圖分類號：S126 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2015）02-00-03

0 引 言

近年來，食品安全問題成為民眾關(guān)注的熱點問題，畜產(chǎn)品作為食品的源頭之一引起了社會各界的高度重視，建立追溯管理系統(tǒng)成為食品安全的有效措施之一正在國內(nèi)全面展開?；赗FID的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成功運用為食品安全追溯提供了有效的技術(shù)保障。鹽池是中國“灘羊之鄉(xiāng)”，“鹽池灘羊”肉質(zhì)細嫩，無膻腥味，脂肪分布均勻，含脂率低，營養(yǎng)豐富，是上好的肉類食品。 基于RFID和二維碼的“鹽池灘羊”生產(chǎn)養(yǎng)殖屠宰銷售可追溯系統(tǒng)能夠全面帶動“鹽池灘羊”在國內(nèi)市場及國際市場上的品牌知名度，規(guī)范鹽池灘羊的科學化養(yǎng)殖，實現(xiàn)鹽池灘羊食品的可追溯性，讓民眾能夠吃到從牧場到餐桌信息可追溯的放心的羊肉。

1 RFID技術(shù)及二維碼技術(shù)

1.1 RFID技術(shù)

RFID （Radio Frequency Identification）技術(shù)是一種無線射頻識別的通信技術(shù)，它利用微波射頻信號進行短距離非接觸識別通信，因而又常被稱為非接觸卡、電子標簽等。RFID技術(shù)可以快速識別運動物體，并且具有同時識別多個電子標簽的防碰撞功能，其協(xié)議簡單明了，操作簡便實用，因而被廣泛應用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、物流業(yè)等行業(yè)，在食品安全溯源方面更是有著廣闊的使用前景。

1.2 二維碼技術(shù)

二維條碼（2-dimensional bar code） 是在一維條碼的技術(shù)之上發(fā)展而來的，相對于一維碼對物體的標識而言，二維碼其實是對物品的描述，因而二維碼所含信息容量大，同時具有很強的糾錯能力，矩陣式二維碼是目前廣泛應用的一種記錄數(shù)據(jù)符號信息的二維碼技術(shù)，其利用特定的幾何圖形按某種規(guī)律設(shè)計黑白相間的圖形并且利用邏輯“0”、“1”進行代碼編制相應的文字信息?？梢酝ㄟ^通用的二維碼讀寫器自動識別圖像信息，實現(xiàn)信息自動處理。二維條碼具有儲存量大、保密性高、追蹤性高、抗損性強、備援性大、成本便宜等特性，這些特性特別適用于表單、安全保密、追蹤、證照、存貨盤點、資料備援等方面。

2 “鹽池灘羊”可追溯系統(tǒng)

“鹽池灘羊”可追溯系統(tǒng)借助RFID技術(shù)，在生產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)節(jié)中，給每只羊佩戴一枚RFID電子耳標，為每只羊建立一套電子身份檔案，羊的飼養(yǎng)和防疫的信息都將記錄到數(shù)據(jù)庫中，養(yǎng)殖場根據(jù)這些信息完成科學化的養(yǎng)殖過程，同時為以后的食品安全追溯提供數(shù)據(jù)信息。在羊屠宰加工分割銷售過程中通過加貼二維碼標簽的方式，將養(yǎng)個體的養(yǎng)殖防疫信息寫入二維碼標簽，讓消費者可以通過二維碼識讀設(shè)備了解該產(chǎn)品的相關(guān)信息，做到食品安全溯源，實現(xiàn)從田間到餐桌的全程食品安全可追溯。

質(zhì)量管理者通過對羊產(chǎn)品信息實時監(jiān)測、清晰管理，同時可對出現(xiàn)問題的畜產(chǎn)品將按標識號碼索查免疫檔案，加強羊產(chǎn)品質(zhì)量安全管理，不斷提高羊產(chǎn)品產(chǎn)品質(zhì)量。

3 “鹽池灘羊”可追溯系統(tǒng)體系架構(gòu)

“鹽池灘羊”品牌可追溯系統(tǒng)是針對鹽池地方灘羊養(yǎng)殖、屠宰、加工、銷售等各環(huán)節(jié)產(chǎn)品的全過程追溯系統(tǒng)。該系統(tǒng)架構(gòu)主要由六部分構(gòu)成：畜產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量安全追溯綜合信息系統(tǒng)；養(yǎng)殖場信息管理系統(tǒng)；屠宰信息記錄系統(tǒng)；運輸信息記錄系統(tǒng)；分割加工及消費信息管理系統(tǒng)；質(zhì)量安全品牌查詢追溯系統(tǒng)，其追溯系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

3.1 灘羊生產(chǎn)質(zhì)量安全追溯綜合信息系統(tǒng)

灘羊生產(chǎn)質(zhì)量安全追溯綜合信息系統(tǒng)是鹽池灘羊可追溯系統(tǒng)的核心平臺，該信息系統(tǒng)收集養(yǎng)殖場、屠宰場、運輸環(huán)節(jié)、分割加工及消費環(huán)節(jié)、質(zhì)量安全查詢系統(tǒng)五個環(huán)節(jié)的基本數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)有靜態(tài)數(shù)據(jù)，有各個環(huán)節(jié)產(chǎn)生的需要及時更新的動態(tài)數(shù)據(jù)，通過對這些數(shù)據(jù)的整理分析，產(chǎn)生如統(tǒng)計報表、實時數(shù)據(jù)調(diào)整與查校等功能數(shù)據(jù)供消費者使用。

圖1 “鹽池灘羊”可追溯系統(tǒng)體系架構(gòu)

3.2 灘羊養(yǎng)殖場信息管理系統(tǒng)

灘羊養(yǎng)殖場信息管理系統(tǒng)是整個溯源過程中在養(yǎng)殖場管理人員使用的信息管理系統(tǒng)。養(yǎng)殖場工作人員在養(yǎng)殖過程中記錄灘羊在養(yǎng)殖場中的生長發(fā)育和防疫全過程信息，錄入可供追溯系統(tǒng)下一個環(huán)節(jié)使用的詳細的每只灘羊的檔案信息。這些信息包括鹽池灘羊生長批次、通過RFID電子耳標進行標識的灘羊、每只灘羊的防疫及銷售信息。通過固定或移動式的RFID讀寫器對具有唯一標識的電子耳標的讀寫來完成而灘羊個體信息如出生日期，出欄日期等、灘羊的用藥記錄、檢疫銷售等信息的采集、更新等功能，同時把這些記錄信息同步到安全追溯綜合信息系統(tǒng)平臺，從而給灘羊的個體追溯帶來可能。

3.3 灘羊屠宰信息記錄系統(tǒng)

當灘羊出欄后，一般要在指定屠宰場進行屠宰，屠宰信息的完整記錄是灘羊追溯系統(tǒng)必不可少的環(huán)節(jié)。灘羊屠宰信息記錄系統(tǒng)的功能是維護全追溯系統(tǒng)的完整性，該系統(tǒng)其實是養(yǎng)殖場信息記錄的補充，在養(yǎng)殖場信息記錄的基礎(chǔ)之上加上屠宰場的信息，保證屠宰廠生產(chǎn)出庫的灘羊肉品與養(yǎng)殖場灘羊個體信息的關(guān)聯(lián)。

采用RFID 技術(shù)實現(xiàn)在屠宰過程中的應用，關(guān)鍵是將滿足屠宰生產(chǎn)工藝要求的特殊電子標簽固定在屠宰生產(chǎn)線的掛鉤上，每一只待宰灘羊的信息與掛鉤上的電子標簽信息一一對應，并在生產(chǎn)線重要的工序位置和檢驗檢疫位置安裝RFID 電子標簽讀寫器、控制器等設(shè)備，這些設(shè)備全部通過網(wǎng)絡(luò)與后臺計算機連接起來。系統(tǒng)通過使用掛鉤電子標簽及其內(nèi)部數(shù)據(jù)信息的讀取和加載，實現(xiàn)對待宰灘羊和屠宰后灘羊胴體的一一對應及在整個屠宰過程中的追蹤與追溯。

3.4 灘羊運輸信息記錄系統(tǒng)

灘羊屠宰完后，在裝車過程中對胴體肉標簽逐一掃描，記錄運輸車輛（車號、運輸單位等）、線路等信息，實時上傳數(shù)據(jù)，在灘羊生產(chǎn)質(zhì)量安全追溯綜合信息系統(tǒng)記錄保存。然后將運輸信息數(shù)據(jù)打印到二維碼中，同鉛封一并封存。接收肉品時，檢查鉛封，讀取二維碼信息，核實運輸配送信息是否準確。

3.5 分割加工及消費信息管理系統(tǒng)

協(xié)議銷售方購入灘羊肉產(chǎn)品，并對其進行分割、包裝、出售。對于每一份分割品，銷售人員都要將電子耳標上的相對應的二維碼賦予其包裝上標識作用的追溯碼。此追溯碼會同分割包裝一起交到消費者手上。

3.6 灘羊質(zhì)量安全查詢追溯系統(tǒng)

灘羊質(zhì)量安全查詢追溯系統(tǒng)可作為追溯系統(tǒng)的終端環(huán)節(jié)，直接面向消費者，消費者可以在商場擺放的專用觸摸查詢平臺，或者通過智能手機二維碼掃描設(shè)備通掃描自己購買的肉產(chǎn)品的追溯二維碼進行查詢，消費者能夠直觀地看到肉品的全部追溯信息，一旦發(fā)現(xiàn)問題，就可以進行問題根源追溯。另外，質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)也可將相關(guān)企業(yè)介紹、肉類科普知識等信息記載，為企業(yè)提供展示自己的平臺，為消費者和企業(yè)建立起一個可以有效溝通的渠道。

4 “鹽池灘羊”可追溯系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲流程

根據(jù)上述系統(tǒng)架構(gòu)，通過建立監(jiān)管管理系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)、流通及消費等環(huán)節(jié)全過程檢驗檢疫、抽檢、信用準入等實時信息監(jiān)管，為灘羊肉類安全監(jiān)管提供有效的管理手段。灘羊可追溯系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲流程如圖2所示。

圖2 “鹽池灘羊”可追溯系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲流程

5 “鹽池灘羊”可追溯系統(tǒng)傳感部分基本硬件

5.1 RFID標簽（電子耳環(huán)）

鹽池灘羊用電子耳環(huán)選用如圖3所示，一個最基本的RFID系統(tǒng)由標簽、閱讀器、天線構(gòu)成。標簽是附著于標識目標對象上具有唯一編碼的芯片；閱讀器也稱為讀寫器，可以設(shè)計成手持式或者固定式閱讀器用于錄入或讀出追溯系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)所需的信息；天線的主要作用有兩個，一是可以通過天線傳遞標簽所需要的能量，二是利用天線在標簽和讀寫器間傳輸信號。電子標簽中的數(shù)據(jù)格式都是標準化的，只要按照約定的協(xié)議進行讀取就能夠完成標簽與讀寫器之間的數(shù)據(jù)傳輸。一般情況下讀寫器通過非接觸的方式讀取附著在物體表面的電子標簽數(shù)據(jù)，進而把讀取的數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X或者其他智能設(shè)備以備下一步處理。

圖3 灘羊用電子標簽

5.2 RFID手持設(shè)備（讀寫器）

圖4 RFID讀寫器

RFID讀寫設(shè)備可以自己開發(fā)，也可以用市場上已有的配套設(shè)備，如圖4。通過讀寫器記錄所有的與灘羊生長、屠宰、運輸、加工等各個環(huán)節(jié)的供管理部門和消費者查詢的信息。

6 系統(tǒng)應用

目前該系統(tǒng)已經(jīng)建成，正在逐步推廣應用，測試過程中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)具有如下特點：感應式數(shù)據(jù)采集，操作更簡單，更便捷。管理羊信息時，只需將數(shù)據(jù)采集器在射頻電子標簽附近輕輕一晃，即可識讀且調(diào)出個體的基礎(chǔ)資料及特征資料；獲得的數(shù)據(jù)和信息不能破壞或修改；系統(tǒng)可對同一信息的羊批量一次寫入，也可按需求逐一寫入，個性化定制更快捷、更高效；系統(tǒng)使用由無源存儲器的射頻芯片組成的全封閉感應射頻電子標簽，具有全球唯一的ID碼，經(jīng)久耐用，不可篡改或復制；射頻電子標簽耐熱、抗凍、防水、防震、抗電磁波、防油煙，能在惡劣環(huán)境下正常工作；系統(tǒng)能夠提供與手持終端的數(shù)據(jù)通訊功能；完整的軟件配套，制定及修改復雜的多級管理系統(tǒng)變得非常簡單、方便； 智能化的數(shù)據(jù)備份功能，保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定不丟失，保持長久；該系統(tǒng)為網(wǎng)絡(luò)版管理系統(tǒng)，可應用在局域網(wǎng)上。各種信息透明化、即時化，各層管理者可通過網(wǎng)絡(luò)簡單快捷查詢到各種飼養(yǎng)信息；對羊個體進行智能跟蹤管理，在發(fā)生疫情的第一時間可追蹤到病源，做到急時防控，追根溯源。

7 結(jié) 語

“鹽池灘羊”品牌可追溯系統(tǒng)是針對寧夏鹽池名牌羊肉產(chǎn)品的全過程追溯系統(tǒng)。系統(tǒng)以鹽池灘羊的養(yǎng)殖、屠宰、分割，加工、運輸及銷售環(huán)節(jié)作為追溯體系，應用RFID和二維碼技術(shù)貫穿于鹽池羊肉食品安全始終，建立了一個養(yǎng)殖-屠宰-加工-消費-監(jiān)測全程自動追溯體系，具有良好的應用價值。

參考文獻

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